Реализация проекта "Точка роста" - практика городского фермерства в ДВФУ

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Дальневосточный федеральный университет

Реализация проекта «Точка роста» - практика городского фермерства в ДВФУ

Ван-Хо-Бин E.A.

Марус Я.В.

Фролова E.И.

Бурдина Д.П.

г. Владивосток, Россия

Абстракт

Статья дает краткое представление о городском фермерстве и его технологиях. Приведена общая классификация городских ферм по положению в среде, описаны методы выращивания, применяющиеся в таких пространствах. На примере реализации проекта студенческой мини-фермы «Точка роста» для Дальневосточного Федерального Университета проиллюстрировано, в каком виде интегрированная ферма может существовать в стенах общественного здания. Командой четверых студентов и сотрудников кафедр «Архитектуры и Градостроительства» и «Проектирования среды и интерьера» ДВФУ было разработано соответствующее предложение в рамках конкурса проектов по развитию кампуса. Авторами был выбран метод гидропоники и различные типы выращивания в рамках данного метода. Каждый из четырёх выбранных типов кратко описан с приведением схем их работы в реализованном проекте.

Ключевые слова: городская ферма, гидропоника, «Точка роста», интерьерное озеленение

Abstract

“The growth point” project implementation - urban farming practice in FEFU

E.A. Van-Kho-Bin, Y.V. Marus, E.I. Frolova, D.P. Burdina, FEFU, Vladivostok, Russia

The article gives a brief idea about urban farming and its technolo-gies. The common classification by farms location in the city is given with description of technologies applied for this kind of spaces. How the farm could exist in the public space of the university is shown through the example of developing “Point of Growth” students' farm project. It was offered for the university competition for Campus developing projects by architecture students-professors 4-members team. Hydroponics method and four types of growing systems were chosen for the projects. Two of them were ready-to-use pre-fabricated systems, and another two were hand-made by team members. Plywood construction elements were cut on the CNC cutting machine and then grinded, polished and assembled manually. Seedlings were grown in hand-made small hydroponics systems by team members in their homes. Among the chosen cultures there are tomatoes, cucumbers, salad, mint, onion, parsley, pea. Working principles of each of four systems is described and shown on schematic images.

Keywords: urban farm, hydroponics, “The Growth Point”, interior greening.

1. Понятие о городской ферме

Городские фермы - сооружения или общественные пространства, интегрированные в городскую среду, в которых люди занимаются выращиванием растений и разведением животных. Такие проекты направлены на улучшение уровня жизни в условиях урбанизации, производство свежих фруктов и овощей, улучшение экологической обстановки, повышение осведомленности о сельском хозяйстве и земледелии [6]. Предпосылкой для развития концепции послужил постоянный рост населения планеты, который в обозримом будущем приведёт к нехватке территорий сельскохозяйственного назначения. В условиях ухудшения экологической обстановки, роста городов и численности населения, «городские фермы» становятся эффективным инструментом производства продуктов непосредственно в черте города. В зависимости от масштабов, такие фермы способны удовлетворить растущий спрос на экологически чистые продукты, при этом экономя природные ресурсы, улучшая качество среды и создавая места приложения труда.

По размещению в городской среде фермы можно разделить на 3 типа:

Открытые фермы - это использование свободных участков городской среды (например парков или различных заброшенных территорий), а также свободных поверхностей зданий (например плоских горизонтальных кровель или стен). В этом случае чаще используется традиционный способ ведения сельского хозяйства, т.е. выращивание растений в почве, хотя, при подходящих климатических условиях, возможно использование и бессубстратного метода (гидропоники).

К примерам открытых ферм относится, например, Бруклин Гранж (BrooklynGrange) в Нью-Йорке (рис. 1). Это коммерческая городская ферма, которая занимает немногим меньше 4000 квадратных метров на крыше бывшего промышленного здания в Куинсе [1].

Рис. 1. Фотография фермы Бруклин Гранж

Закрытые фермы - это специализированные здания для выращивания сельскохозяйственной продукции и ведения животноводства. Такие фермы делятся на горизонтальные (теплицы - малоприменимы из-за необходимости выделения значительной территории из городской среды, эффективны при размещении на горизонтальных кровлях) и вертикальные. Концепция вертикальной многоэтажной энергетически самодостаточной структуры для выращивания сельскохозяйственных культур была предложена в 2000 году Диксоном Депоммье, профессором Колумбийского университета в Нью-Йорке, в сотрудничестве с несколькими архитектурными бюро.

Этот тип фермы в основном использует методы гидропонного выращивания и имеет ряд преимуществ перед традиционным сельским хозяйством, например непрерывные, всесезонные поставки сельскохозяйственной продукции, сокращение обрабатываемых земель, сокращение потребления воды, сокращение выбросов СО2.

К примерам можно отнести вертикальные фермы, производимые компанией SkyGreens. Эта вертикальная фермерская система, получившая название «А- Go-Gro», выращивает овощи в А-образных башнях по шесть метров высотой (Рис. 2)

Каждая башня состоит из 22-26 уровней с желобами для выращивания, которые вращаются вокруг алюминиевой рамы башни, обеспечивая равномерное распределение солнечного света, хорошее движение воздуха и ирригацию для всех растений. Как замечает Jack Ng, управляющий директор DJ Engineering: «Растения не перегреваются на солнце... в то же время они все поровну получают питание из воды» [3].

Интегрированные фермы - это использование свободных пространств в зданиях, изначально не предназначенных для сельского хозяйства. К таким пространствам могут относиться холлы, коридоры общественных зданий или лоджии в жилых домах.

Одним из характерных примеров является Pasona HQ - офисное здание в Токио, которое на территории порядка 4000 квадратных метров выращивает большую часть своей собственной еды - рис, брокколи, кабачки, помидоры и многое другое. Внутри здания пространства для гидропонного и почвенного земледелия размещены непосредственно в основных помещениях - даже в конференц-залах и частных офисах (Рис. 3). Живая зеленая оболочка больше, чем просто красивый фасад: это также является частью сложной схемы городского сельского хозяйства, а также помогает снизить потребление энергии. Благодаря их городской ферме, компания поддерживает образование следующего поколения фермеров Японии, которые стажируется, чтобы узнать о производстве продуктов питания [4].

Рис. 2 Схема фермерской системы A-Go-Grow

Рис. 3 Внутренние пространства офисного здания Pasona HQ

2. Концепция студенческой фермы

Проект интегрированной городской фермы был предложен в рамках конкурса проектов по развитию кампуса ДВФУ. Целью данного проекта являлась установка конструкций, оборудованных для выращивания продовольственных и декоративных культур для демонстрации возможностей городского фермерства, а также улучшения условий учёбы и времяпрепровождения в кампусе ДВФУ и популяризации проектов экологической направленности в целом. Проект предусматривает дальнейшее участие студентов различных специальностей: архитекторов, дизайнеров, почвоведов, экологов и других. Это дает возможность ознакомиться с принципами работы гидропонных установок и получить практические навыки по выращиванию продовольственных и декоративных культур.

Проект. Была запланирована реализация пилотных образцов гидропонных установок по выращиванию продовольственных и декоративных культур в учебном корпусе Инженерной Школы кампуса ДВФУ. студенческий городской ферма искусственный среда

Система глубоководных культур

(DWC, Deep Water Culture) - это вид гидропонных систем, состоящий из бака с раствором, соединённых с ним и между собой баков с растениями и устройства для аэрации воды. Растения находятся в ёмкостях небольшого объёма, которые опущены в баки для растений, наполненные раствором. В качестве субстрата используется керамзит. Воздушный компрессор обогащает кислородом раствор в баках. Кроме того, в системе установлена помпа, которая осуществляет капельный полив. Таким образом происходит циркуляция раствора внутри системы (Рис 4, б). В проекте была использована готовая система AquaPot 6. Корни растений в DWC-системах обычно заполняют свободное пространство по максимуму и растения растут намного быстрее, чем в почве. В нашем случае система рассчитана на 5 крупных растений.

Система капельного полива

Состоит из бака с питательным раствором, который подается по трубкам на каждое растение с помощью насоса. Напор воды регулируется с помощью специальных вентилей. Раствор в баке насыщается кислородом с помощью аэратора (Рис. 5, а). В качестве субстрата был использован керамзит. Система рассчитана на 8 крупных растений.

Рис. 5. А. Система техники питательного слоя. Б. Система глубоководных культур

Система аэро-гидропоники

Было выбрано готовое решение AERO Concept 12. Система представляет собой 3 канала, каждый на 4 растения. Питательный раствор подается к растениям при помощи разбрызгивателей (Рис. 5, б). Корни растения находятся в воздухе, что позволяет исключить из конструкции воздушный компрессор, который создает основной шум в гидропонных системах.

Реализация проекта. Проект был реализован в четыре этапа:

- Нулевой

- Подготовительный

- Сборка

- Установка

Рис. 6. А - выращивание рассады, Б - Сборка установок, В - монтаж установок в холле корпуса С ДВФУ, Г - Законченные установки

Первый этап - нулевой: были произведены подбор и заказ оборудования, закупка посадочного материала (семян) и компонентов для изготовления домашних систем для выращивания рассады.

Второй этап - подготовительный - включил в себя выращивание рассады в домашних самодельных мини-установках, разработку и изготовление систем NFT и капельного полива, проектирование фанерных конструкций под каждую из систем, заказ изготовления элементов конструкций (выпиливание из листов фанеры на станке с ЧПУ). В список культур вошли такие растения как томаты, огурцы, салат, укроп, петрушка, горох, жгучий перец, мята.

Третий этап - проведены работы по шлифовке и покрытию защитным составом элементов конструкций, их сборка и установка оборудования.

Четвертый этап - монтаж установок в холле корпуса Инженерной школы ДВФУ, высадка растений, запуск систем (Рис. 6).

Заключение

Городское фермерство - актуальная технология, повсеместно применяемая студентами-архитекторами в своих проектах. Реализация «Точки роста» даёт им возможность увидеть и понять, как это работает, через практику. В рамках проекта были использованы как готовые технологические решения, так и требующие ручного производства - это говорит о гибкости и возможности широкого применения технологии, даже в домашних условиях. То обстоятельство, что реализован проект был не профессионалами в области растениеводства, а архитекторами, создаёт потенциал для возникновения междисциплинарного сотрудничества между архитекторами и студентами и специалистами других специальностей, как в рамках данного проекта, так и учебного процесса в целом. Что касается эксплуатации, то, в зависимости от типа используемой системы полива, необходимо лишь периодически менять или доливать питательный раствор в резервуары. Поэтому, полученные в ходе выполнения проекта результаты будет несложно поддерживать при участии студентов и преподавателей Мастерской ресурсосберегающей архитектуры ДВФУ и заинтересованных лиц других направлений деятельности. Использование однолетних растений будет способствовать передаче опыта растениеводства следующим поколениям студентов.

Список использованных источников литературы

1. Веб-журнал, о новостях и достижениях в области сохранения окружающей среды FACEPLA.NET [Электронный ресурс]

2. Гид в мире архитектурных событий и конкурсов ARCHITIME.RU [Электронный ресурс]

3. Веб-журнал «прогрессивное растениеводство Green Brothers» [Электронный ресурс].

4. Веб-журнал, посвященный будущему дизайна, отслеживанию нововведений в области технологий, методов и материалов INH ABITAT [Электронный ресурс].

5. Свободная энциклопедия «Википедия» [Электронный ресурс].

6. Свободная энциклопедия «Википедия» [Электронный ресурс].

Размещено на allbest.ru